0

0

C++如何实现简单的内存泄漏检测器_C++重载new/delete记录内存堆栈【调试】

尼克

尼克

发布时间:2026-02-27 16:12:11

|

831人浏览过

|

来源于php中文网

原创

重载全局 new 和 delete 是最直接的泄漏检测入口,因为所有 new/delete 堆内存均经此路径,埋点可捕获地址、大小、调用栈和时间戳,无需侵入代码或编译器插桩,但须覆盖 operator new/delete 各标准变体。

c++如何实现简单的内存泄漏检测器_c++重载new/delete记录内存堆栈【调试】

为什么重载全局 newdelete 是最直接的泄漏检测入口

因为所有通过 new 分配、delete 释放的堆内存,都会经过这两个运算符。只要在它们内部埋点,就能捕获每次分配的地址、大小、调用和时间戳。不需要侵入业务代码,也不依赖编译器插桩(如 AddressSanitizer),适合嵌入式或受限环境下的轻量调试。

但要注意:C++ 标准允许重载 operator new 的多个变体(带 noexcept、带 std::align_val_t、placement 版本等),漏掉任意一个都可能让部分内存逃逸监控。实际项目中至少要覆盖:

  • void* operator new(std::size_t)
  • void* operator new(std::size_t, const std::nothrow_t&) noexcept
  • void operator delete(void*) noexcept
  • void operator delete(void*, const std::nothrow_t&) noexcept
  • (C++17 起)void* operator new(std::size_t, std::align_val_t) 及对应 delete

如何用 backtrace + backtrace_symbols 快速抓调用栈

Linux/macOS 下最省事的方式是调用 execinfo.h 提供的 backtrace。它不依赖调试符号,能拿到函数返回地址数组;再用 backtrace_symbols 转成可读字符串(注意:该函数不是异步信号安全的,仅用于调试模式,不可在信号处理函数中调用)。

实操建议:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

Illustroke
Illustroke

text to SVG,AI矢量插画生成工具

下载
  • 分配时最多记录前 16 层栈帧,避免性能暴跌 —— backtrace(buf, 16)
  • std::unordered_map<void leakinfo></void> 存活块,键为分配地址,值含大小、栈符号、分配线程 ID(可选)
  • 别直接存 backtrace_symbols 返回的字符串指针 —— 它指向内部静态缓冲区,下次调用就失效;必须 strdup 或转成 std::string
  • Windows 下换用 CaptureStackBackTrace + SymFromAddr,需初始化 dbghelp.dll 和符号路径

为什么 atexit 不可靠,而应主动调用泄漏报告函数

atexit 注册的函数在 main 返回后执行,看似完美,但存在两个致命问题:

  • 若程序因 abort()std::terminate() 或信号(如 SIGSEGV)崩溃,atexit 函数根本不会运行
  • 多线程环境下,若某个线程正在 new 中加锁,而主线程已进入 atexit 回调并尝试遍历 map,极易死锁

更稳妥的做法是:在关键退出点(比如 main 结束前、单元测试 tearDown 中)显式调用 dump_leaks()。也可封装成 RAII 类,在其析构中触发检查,但要确保该对象生命周期覆盖整个程序运行期。

哪些内存必然逃逸你的检测器

重载 new/delete 只能管住 C++ 堆分配。以下几类完全不在监控范围内:

  • malloc/calloc/realloc —— 需单独 hook libc 符号(如 LD_PRELOAD)
  • mmap/VirtualAlloc 等直接系统调用
  • 第三方库内部使用的自定义分配器(如 Boost.Pool、tcmalloc 的 malloc 替代)
  • 静态/全局对象的构造函数中隐式调用的 new(若检测器自身尚未初始化)

真正实用的泄漏检测器,往往得组合多种机制:全局 new/delete 拦截 + malloc hook + 构造/析构日志 + 运行时 dump 接口。单靠重载 new 只能解决“你写的那部分”。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1560

2023.10.24

Go语言中的运算符有哪些
Go语言中的运算符有哪些

Go语言中的运算符有:1、加法运算符;2、减法运算符;3、乘法运算符;4、除法运算符;5、取余运算符;6、比较运算符;7、位运算符;8、按位与运算符;9、按位或运算符;10、按位异或运算符等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

240

2024.02.23

php三元运算符用法
php三元运算符用法

本专题整合了php三元运算符相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

128

2025.10.17

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

556

2023.09.20

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

638

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

218

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1560

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

643

2023.11.24

Golang 并发编程模型与工程实践:从语言特性到系统性能
Golang 并发编程模型与工程实践:从语言特性到系统性能

本专题系统讲解 Golang 并发编程模型,从语言级特性出发,深入理解 goroutine、channel 与调度机制。结合工程实践,分析并发设计模式、性能瓶颈与资源控制策略,帮助将并发能力有效转化为稳定、可扩展的系统性能优势。

2

2026.02.27

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
国外Web开发全栈课程全集
国外Web开发全栈课程全集

共12课时 | 1万人学习

进程与SOCKET
进程与SOCKET

共6课时 | 0.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号